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上海交大机械与动力工程学院:热管行波堆为全球能源动态配置打开“未来之窗”
2024年03月18日 10:54   来源:中新网上海  

  中新网上海新闻3月18日电(樊中华)试想这样一个未来场景,在地球上任何一个人烟罕至的地方,沙漠、海洋、极地,或者是被灾难侵袭之处,一个标准集装箱托运而至的“长效发电站”随人抵达,即刻投入使用,长达十年以上的燃料更换周期和大功率让任何地区的供电都不再成为难题,助力科考、抢险救灾、海上作业……

  事实上,上海交通大学的一间实验室中,这样的未来设想已具雏形。在2023全球“未来产业之星”大赛中,高功率移动式小型核反应堆——热管行波堆系统的亮相,为未来全球电力供应与需求的主动迁移与适配创造了一种新的可能性。

  上海交通大学机械与动力工程学院胡珀博士向记者介绍,热管行波堆的未来性,体现在其技术先进性、突出的应用优势和创新应用场景上。

创新设计的热管行波堆 上海交大机械与动力工程学院供图
创新设计的热管行波堆 上海交大机械与动力工程学院供图

  在技术上,将“核能产生的高功率”和“热管输出堆芯热而产生的高移动性和高安全性”相结合,这一项目全球首创了该模块化小堆设计,使功率密度、总功率、燃料富集度、换料周期等均大幅领先现有热管堆,同时“便携易用”也是其重要特征,全系统可使用40尺标准集装箱实现水、陆、空快速运输,经过几天联机调试后快速投用。

  这就大大拓宽了核反应堆能源的使用场景。“其单堆高达20-50MWe功率,长达10年以上的燃料更换周期,大大降低了对常规燃料的运输需求,有效提升其可靠性和在线率,可广泛应用于边远地区孤立电网电源、战备战时的路基、海基基地电源、抢险救灾时的应急电源等。”胡珀说。

  这意味着,一旦这一核电源系统落地应用,将可开创一个全新的“移动电站”的应用场景:与现有的固定电站配置储能系统,来应对短期的电力需求与供应的错配不同,高功率高移动性的核电站系统,将能主动迁移至电力高需求地区,以实现全球能源动态配置。

  但胡珀坦陈,当前这一未来能源技术仍需完成从原理设计到应用验证的过渡,实现实验室到生产线的转化。“在很多细分关键技术上,世界各国都在进行相关实验验证或生产实践,我们也正在按照项目设计指标,进一步完成应用验证工作,探索生产和运行经验,以促成技术从实验室到生产线的早日成功转化。”

热管行波堆的多元化应用 上海交大机械与动力工程学院供图
热管行波堆的多元化应用 上海交大机械与动力工程学院供图

  作为扎根上海的未来能源项目团队,胡珀“深刻感受到上海集制造中心,创新研发中心,金融中心于一体,稳居中国核心城市和世界重要都市的有利地位,能高效调动产业、科研、资金、用户等资源,快速助力项目的研发转化落地,是创新企业的理想基地。”

  谈及参与此次大赛的初衷,胡珀表示,希望将团队的创新设计进行展示、接受考验,同时也向其他优秀的创新创业团队学习经验。

  在他看来,此次大赛的国际化特征鲜明,“一方面,国际化特征是对‘创新’概念的强定义,突出了项目的全球首创特性;另一方面,对项目的地域来源也做了最大化考量,充分体现了上海‘海纳百川、兼容并蓄’的城市特色,和中国‘继续敞开大门谋发展,积极推动高水平的开放’的策略和决心。”

  胡珀进一步指出,能源问题是全球可持续发展的核心议题,在我国的“双碳”国策指引下,未来将迎来能源来源、利用方式等多方面的深刻变革,由于能源开发和利用的全球化,能源技术竞争的国际化,充分的国际交流是保障我国能源安全、能源技术创新和应用领先的必要支撑。

  他建议,对于未来能源产业的发展,希望上海能在现有的优秀创新创业环境下,细化管理和支持政策,在充分认识各项目的特点和优势的基础上,持续支持一批长周期的优秀项目,实现中国原创科技的产生和落地。(完)

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编辑:樊中华  

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